Dit artikel is afkomstig van Hakai Magazine, een online publicatie over wetenschap en maatschappij in kustecosystemen. Lees meer van dit soort verhalen op hakaimagazine.com.
Sarah Gravem is een expert geworden in het vinden van de kleine, privé, nachtelijke zeester Leptasterias in getijdenpoelen aan de Pacifische kust. De kunst is niet om naar de zeesterren te zoeken, maar om te denken als hun bijna blinde zeeslakprooi en daarnaar te handelen. "Ik noem het slak Braille, " zegt ze. “Ik keek niet, ik voelde. Ik had mijn getijdenpoelen, ik wist waar [de zeesterren] zich graag in de getijdenpoelen bevonden en waar ze zich graag verstopten, en ik voelde gewoon voor hen in de kieren. ”
Als je eenmaal de Leptasteria's opmerkt, zegt Gravem, merk je dat er soms behoorlijk veel zijn - honderden of zelfs duizenden zeesterren op één kleine locatie. Naarmate ze meer tijd in de getijdenpoelen doorbracht, realiseerde Gravem zich dat Leptasterias een grotere invloed op het kustleven zou kunnen hebben dan hun geringe omvang en relatieve anonimiteit suggereren. Ze ging dieper in op dit idee, eerst als afgestudeerde student aan de Davis-Bodega Marine Lab van de Universiteit van Californië, en later als postdoctoraal onderzoeker aan de Oregon State University. Wat ze vond, kan een deel van de glans van een iconisch roofdier afslaan en onthult het verrassend gecompliceerde understory van een van de meest gekoesterde ideeën in de ecologie.
In 1969 legde ecoloog Robert Paine - die op 13 juni overleed - zijn keystone-soorthypothese op. Op basis van zijn observaties in de getijdenpoelen van Mukkaw Bay, Washington, betoogde Paine dat de charismatische okerzeester, Pisaster ochraceus, een cruciale rol speelde bij het beheersen van het getijdenpool-ecosysteem. Toen Paine Pisaster uit getijdenpoelen verwijderde, dreven mosselen snel de site over, verdrongen andere soorten en vestigden een monocultuur. Hij realiseerde zich dat Pisaster een effect had dat niet in verhouding stond tot zijn overvloed om het ecosysteem van de getijdenpool in balans te houden - een inzicht dat in de afgelopen halve eeuw ver buiten de kust is toegepast.
Paine bracht zijn professionele leven door met het uitwerken van het complexe web van het leven in de getijdenpoelen in Mukkaw Bay. Binnen enkele maanden nadat hij de hoeksteenhypothese had bedacht, schreef hij een tweede artikel over de interactie tussen Pisaster en de zwarte tulbandslak, Tegula funebralis . Paine suggereerde dat de grootte en distributie van de slakken werden bepaald door hun 'grote roofdier', hoewel slakken niet het favoriete (of zelfs tweede favoriete) voedsel van Pisaster waren. Zowel wetenschappers als journalisten hebben sindsdien naar Pisaster verwezen als de dominante carnivoor die de omvang, verspreiding en overvloed van Tegula in een getijdenpool vormgeeft.
Sarah Gravem zegt dat de ecologische rol van de zeesterren van Leptasterias over het hoofd is gezien ten gunste van de grotere en meer voor de hand liggende Pisaster, maar lopend onderzoek onthult de ware betekenis van Leptasterias. (Foto door Amar en Isabelle Guillen / Guillen Photo LLC / Alamy Stock Photo) Voor Gravem leek het erop dat Paine en anderen de minder charismatische zeester over het hoofd hadden gezien die zich aan de achterkant van het getijdenzwembad verstopte. Ze was er zeker van dat Pisaster de zeeslakkenpopulatie niet op dezelfde manier controleerde als de mosselen, maar ze had ook niet noodzakelijkerwijs een vervangend roofdier in gedachten. Dat wil zeggen tot 2010, toen een algenbloei ervoor zorgde dat Leptasterias uit de getijdenpoelen verdween die ze bestudeerde, en de Tegula- bevolking verdubbelde. Het volgende jaar trof Pisaster de ziekte en werd de slakkenpopulatie in haar studiegebied nauwelijks getroffen.
"Als we deze gigantische Pisaster gaan bekijken, lijkt het wel heel belangrijk te zijn", zegt Gravem. "Maar als je een slak was en je had een gigantische Pisaster in de buurt en honderden kleine Leptasteria's, zou je je zorgen maken over de honderden."
De keystone-soortenhypothese van Paine heeft veel inzicht opgeleverd in de werking van ecosystemen. Maar enkele decennia follow-up werk in andere getijdenpools heeft aangetoond dat zelfs de iconische Pisaster- mosselrelatie slechts een deel van de tijd relevant is. De ontdekking van Gravem dat Leptasterias-zeesterren Tegula- zeeslakken beheersen - niet Pisaster - is een waarschuwend verhaal over de veronderstelling dat een soort die een belangrijke prooi beheerst al het andere controleert. Sterker nog, het versterkt het idee dat in ecologie de context ertoe doet.
Als Pisaster de koning is van het intertidale, dan maakt Gravem deel uit van een gemeenschap van ecologen die zijn Magna Carta schrijven: de voorwaarden waaronder het keystone-roofdier regeert.
In de afgelopen vier decennia bijvoorbeeld, heeft Gravem's postdoctorale adviseur, Oregon State ecoloog Bruce Menge, geconstateerd dat hoewel Pisaster de neiging heeft om vrijelijk te regeren over blootgestelde kustlocaties zoals die welke Paine in Washington bestudeerde, de invloed van de zeester minder uitgesproken is in meer beschutte gebieden. Het controlerende effect van de keystone-soort is afhankelijk van de prooi - er moeten voldoende mosselen zijn - en Pisaster- populatieafhankelijke - er moeten voldoende zeesterren zijn. Het is afhankelijk van de grootte en waarschijnlijk ook afhankelijk van de temperatuur. Menge heeft locaties langs de kust van Oregon bekeken, waardoor hij de effecten kan bestuderen die veranderende oceaanomstandigheden hebben op keystone-relaties.
"Paine heeft eigenlijk zijn hele carrière op één locatie gestudeerd, " zegt Menge. “De inzichten die daaruit voortkwamen, waren geweldig en de diepgang van het begrip is geweldig. Maar het is één site. '
Naarmate het bewijs groeit, bedenken onderzoekers als Gravem en Menge een verfijnde hoeksteenhypothese, een die minder rigide hiërarchisch is dan het origineel. Ze zien een habitat als de rotsachtige getijdenpoelen van Noord-Amerika niet als een stenen boog die wordt samengehouden door één kritische soort, maar als een mozaïek van in elkaar grijpende afhankelijkheden.
"We maken deze mooie definities die ons helpen de natuurlijke wereld te verklaren, en het punt van ecologie is dat het nooit zwart en wit is, " zegt Gravem. “Keystone is handig omdat het vaak klopt. En het doet ons denken aan het grotere idee dat we één soort kunnen hebben die echt grote domino-effecten op al het andere heeft. Dat is wat Paine's echte erfenis is. Niet dat Pisaster belangrijk is. Het is dat roofdieren de wereld om hen heen kunnen vormen. ”
Lees meer kustwetenschappelijke verhalen op hakaimagazine.com .
